JP2004183486A

JP2004183486A - Centrifugal pump

Info

Publication number: JP2004183486A
Application number: JP2002347772A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kajiwara; 研一梶原; Junya Kawabata; 潤也川畑; Satoshi Kuroiwa; 聡黒岩; Shoji Ito; 昭二伊藤; Kikuichi Mori; 喜久一森
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-07-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a centrifugal pump capable of transferring several kinds of fluids at high efficiency, improving pumping efficiency, and running with high reliability. SOLUTION: The centrifugal pump for pressurizing the fluids by rotating an impeller 1 is provided with a diffuser 7 for decelerating the fluids out of the rotating impeller 1, a return vane 8 for guiding the fluids passing the diffuser 7 into a discharge side, and a main plate 9 where the diffuser 7 and the return vane 8 are fixed. The diffuser 7, the return vane 8 and the main plate 9 are manufactured with a sheet plate. COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心ポンプに係り、特に、羽根車やケーシングなどの構成部材を板金にて製作した遠心ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体を低所から高所へ、あるいは、低圧力の場所から高圧力の場所へ移送するための流体機械として遠心ポンプが広く知られている。この遠心ポンプは、電動機などの外部動力によって羽根車を回転させることにより流体に遠心力を作用させ、流体を昇圧するように構成されている。この遠心ポンプでは、羽根車を回転させることによって流体に速度エネルギーと圧力エネルギーが与えられ、羽根車から出た流体の持つ速度エネルギーを圧力エネルギーに変換させることで流体が効率良く昇圧される。
【０００３】
一般に、遠心ポンプでは、流体が持つ速度エネルギーを効率良く圧力エネルギーに変換させるために、羽根車から出た流体を減速させて圧力を回復させる機構が必要とされる。また、複数の羽根車が直列に配置された多段式遠心ポンプでは、前段の羽根車から次段の羽根車まで流体を導くための機構が必要とされる。
【０００４】
そこで、多段式遠心ポンプでは、流体を減速させ、かつ、流体を次段の羽根車に導くための機構として、ガイドベーンが広く採用されている。このガイドベーンは、羽根車を出た流体を減速させるディフューザー流路と、このディフューザー流路を通過した流体を次段の羽根車に導く戻り流路とから基本的に構成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図７及び図８に、ディフューザー流路を形成する静翼と戻り流路を形成するリターンベーンとを備えるガイドベーンを有する従来の多段式遠心ポンプを示す。図７は従来の多段式遠心ポンプを示す断面図である。図８（ａ）は図７に示すガイドベーンの平面図であり、図８（ｂ）は図７に示すガイドベーンの裏面図である。
【０００６】
図７に示すように、３つの羽根車４１はケーシング４２内に収容され、回転軸４３を介して電動機４４により回転駆動されるようになっている。３つのガイドベーン４６は、それぞれの羽根車４１の外周及び背面に近接して配置されている。このような構成において、吸入口４８から導入された流体は、回転する各段の羽根車４１によって昇圧され、それぞれのガイドベーン４６を通過した後、吐出口４９から吐出される。
【０００７】
図８（ａ）に示すように、ガイドベーン４６の一方の面には、複数の静翼５０が設けられ、これらの静翼５０の間にディフューザー流路５１が形成される。隣り合う静翼５０間の距離は、外側に向かうに従って徐々に大きくなっている。このような構成により、羽根車４１の外周から飛び出した流体は、ディフューザー流路５１を通過することによって減速される。
【０００８】
ディフューザー流路５１を通過した流体は、次に、戻り流路に導かれる。図８（ｂ）に示すように、ガイドベーン４６の他方の面には、複数のリターンベーン５２が設けられており、これらのリターンベーン５２によって戻り流路５３が形成されている。流体は、これらのリターンベーン５２により中央に集められ、次段の羽根車４１の開口部に導かれる（図７参照）。
【０００９】
上述したディフューザー流路５１及び戻り流路５３を持つガイドベーン４６は、複雑な形状を有しているため、樹脂製のガイドベーンまたは鋳造により成形された金属製のガイドベーンが採用されている。このような構成を有するガイドベーンによれば、流体を羽根車の外周から次段の羽根車の開口部まで導くための滑らかな流路が形成されるため、良好な性能が得られる。
【００１０】
【特許文献１】
実公平６−４０９５８号（第１図及び第２図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、樹脂製のガイドベーンを用いた場合、流体の性質によってはガイドベーンが腐食されてしまい、ポンプが取り扱うことができる流体が限定されるという問題があった。また、ポンプを汚水の移送に使用した場合、汚水に含まれる砂などの混入物によってガイドベーンが磨耗するという問題も生じていた。一方、鋳物のガイドベーンを用いた場合は、上述した腐食や磨耗の問題は解決されるが、製造コストが上昇するという問題が生じていた。
【００１２】
これらの諸問題を解決するために、ガイドベーンを含め、羽根車やケーシング等の各構成部材をステンレスなどの板金（鋼板）から製作する試みがなされている。例えば、板金製の構成部材を備える従来の多段式遠心ポンプを図９に示す。なお、図９において、図７と同一の符号は同一の機能を有する構成部材を示す。図９に示す多段式遠心ポンプでは、羽根車４１、ケーシング４２、及びリターンベーン６０等の各構成部材は板金から作られている。
【００１３】
しかしながら、ディフューザー流路及び戻り流路が一体的に組み合わされた構成を持つガイドベーンを板金から製作することが困難であるため、この多段式遠心ポンプには、ディフューザー部が設けられておらず、リターンベーン６０が配置されるのみである。このため、図９に示す多段式遠心ポンプでは、回転する羽根車４１を出た直後の流体を減速させることができず、性能の低下が避けられなかった。
【００１４】
また、板金にて製作した羽根車４１を用いた場合、羽根車４１の開口部４１ａの周縁部は角張った断面形状を有しているため、開口部４１ａに導入される流体は、この周縁部に衝突し、羽根車４１の内壁面から剥離してしまう。このため、液体に損失が生じ、遠心ポンプの性能が低下するという問題があった。
【００１５】
さらに、流体は羽根車４１によって昇圧されるため、高圧側の液体と低圧側の液体とを仕切る隔壁５９に流体からの大きな力が作用する。このため、従来の遠心ポンプでは、流体の加圧と減圧（解放）が繰り返されると、隔壁５９が金属疲労を起こしてしまい、この隔壁５９が損傷するという問題が生じていた。
【００１６】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、様々な種類の流体を高効率で移送することができる遠心ポンプを提供することを目的とする。また、本発明は、ポンプ性能を向上させることができ、かつ、信頼性の高い運転を可能とする遠心ポンプを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を解決するために、本発明は、羽根車を回転させることで流体を昇圧する遠心ポンプであって、回転する前記羽根車から出た流体を減速させるディフューザー部と、前記ディフューザー部を通過した流体を吐出側に導くリターンベーンと、前記ディフューザー部及び前記リターンベーンが固定される主板とを備え、前記ディフューザー部、前記リターンベーン、及び前記主板は板金から作られていることを特徴とする。
この場合、前記ディフューザー部及び前記リターンベーンは、前記羽根車の回転軸方向から前記主板に取り付けられていることが好ましい。
【００１８】
本発明によれば、ディフューザー部、リターンベーン、及び主板が板金から作られているので、耐腐食性及び耐磨耗性の高い遠心ポンプが実現され、薬品などの様々な流体の移送に使用可能な遠心ポンプを提供することが可能となる。特に、本発明に係る遠心ポンプは、ディフューザー部を備えているので、流体を高効率で昇圧させることが可能となる。
【００１９】
本発明の好ましい一態様は、前記ディフューザー部及び前記リターンベーンは、抵抗溶接により前記主板に固定されていることを特徴とする。
この場合、前記抵抗溶接はプロジェクション溶接であることが好ましい。
本発明によれば、ディフューザー部及びリターンベーンを主板に固定する作業工程を簡素化することが可能となり、さらに、作業時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００２０】
本発明の好ましい他の一態様は、前記ディフューザー部と前記主板とは、前記主板に設けられた突起部を介してプロジェクション溶接により固定されていることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクション溶接に必要とされる突起部はディフューザー部には設けられないため、ディフューザー流路の表面の平滑さが確保できる。
【００２１】
本発明の好ましい他の一態様は、前記ディフューザー部は、複数のディフューザー分割体から構成されることを特徴とする。
この場合、前記ディフューザー分割体は、静翼と、前記静翼にほぼ垂直に交わる平面部と、前記平面部の端部から前記リターンベーンまで延びる連絡部とを備えることが好ましい。
さらに、前記ディフューザー分割体は、１枚の板金から作られていることが好ましい。
本発明によれば、ディフューザー部を通過した流体をリターンベーンに導くための滑らかな流路を形成することができる。
【００２２】
本発明の好ましい他の一態様は、前記ディフューザー分割体は、前記平面部を介して前記主板に固定されていることを特徴とする。
本発明によれば、溶接痕などがディフューザー流路に形成されてしまうことを防止することができる。
【００２３】
本発明の好ましい他の一態様は、前記静翼と前記平面部とが交わる角部にフィレットを設けたことを特徴とする。
この場合、前記フィレットは略円弧状の断面形状を有し、流体が流れる方向に沿って徐々に円弧が大きくなるように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、ディフューザー流路を通過した流路をスムーズに戻り流路に導くことができ、流体の損失を低減させることが可能となる。
【００２４】
本発明の好ましい他の一態様は、前記羽根車の開口部の周縁部を覆うガード部を前記開口部に近接して設けたことを特徴とする。
この場合、ライナリング本体と前記ライナリング本体を収容するハウジングとを備えるライナリングを前記開口部の近傍に設け、前記ハウジングの一部を前記ガード部として構成してもよい。
さらに、高圧側の流体と低圧側の流体とを仕切る隔壁の一部を前記ガード部として構成してもよい。
本発明によれば、高速で流れる流体が羽根車の開口部の周縁部に衝突してしまうことが防止でき、流体の損失を低減させることが可能となる。
【００２５】
本発明の好ましい他の一態様は、高圧側の流体と低圧側の流体とを仕切る複数の隔壁を設け、前記複数の隔壁のそれぞれに通孔を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、１つの隔壁に作用する流体からの力をそれぞれの隔壁に分散させることができ、隔壁の損傷を防止することが可能となる。
【００２６】
本発明の他の一態様は、前記遠心ポンプは、複数の羽根車を備えた多段式遠心ポンプであることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る多段式遠心ポンプの要部を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る多段式遠心ポンプは、複数の羽根車１と、これらの羽根車１を収容するケーシング２と、羽根車１が固定される回転自在な回転軸３とを備えている。ケーシング２は、複数のケーシング分割体２Ａから構成されている。これらのケーシング分割体２Ａの接合部にはＯ−リング４が使用されている。
【００２８】
羽根車１は、回転軸３上に等間隔に配置され、回転軸３と一体的に回転するようになっている。それぞれの羽根車１の開口部１ａは、同一方向を向いて回転軸３上に直列に配置されている。回転軸３は、図示しない電動機に連結されており、この電動機により回転軸３を介して羽根車１が回転駆動される。なお、羽根車１及びケーシング２は、いずれもステンレスなどの板金（鋼板）にて製作されている。
【００２９】
本実施形態に係る多段式遠心ポンプは、図１に示すように、複数のガイドベーン６を備えている。それぞれのガイドベーン６は、ディフューザー流路を形成するディフューザー部７と、戻り流路を形成する複数のリターンベーン８と、ディフューザー部７及びリターンベーン８が固定される主板９とを備えている。それぞれのガイドベーン６はケーシング２の内周面に固定され、各羽根車１の外周及び背面（吐出側）に近接した位置に配置されている。
【００３０】
リターンベーン８の背面側（吐出側）には、戻り流路の一部を構成する環状の第１の隔壁１０が固定されている。この第１の隔壁１０には、径の小さな第１の通孔１０ａが形成されている。また、第１の隔壁１０の吐出側には、環状の第２の隔壁１１が設けられており、第１の隔壁１０と第２の隔壁１１との間には、空間１２が形成されている。この第２の隔壁１１には、上述した第１の通孔１０ａとほぼ同じ径を有する第２の通孔１１ａが形成されている。本実施形態では、第１の隔壁１０及び第２の隔壁１１は、いずれもステンレスなどの板金から成形されている。なお、本実施形態では、延長されたケーシング２の部位が第２の隔壁１１を構成している。
【００３１】
このように構成される多段式遠心ポンプにおいて、電動機により羽根車１が回転駆動されると、流体は、図１に示す矢印Ａの方向から開口部１ａを介して羽根車１に導入される。羽根車１に導入された流体は、回転する羽根車１により昇圧され、羽根車１の外周からガイドベーン６に向けて吐出される。ガイドベーン６に導かれた流体は、このガイドベーン６内を矢印Ｂの方向に流れる。この時、流体は、ディフューザー部７を通過することによって減速され、流体の持つ速度エネルギーが圧力エネルギーに効率良く変換される。ディフューザー部７を通過した流体は、リターンベーン８によって次段の羽根車１の開口部１ａに導入される。このようにして、流体は、各段の羽根車１によって順次昇圧され、さらに、各ディフューザー部７によって圧力が回収された後、図示しない吐出口から吐出される。
【００３２】
上述したように、流体は各段の羽根車１によって順次昇圧されるため、圧力の異なる流体の領域がケーシング２内に発生する。これらの圧力の異なる流体は、第１の隔壁１０及び第２の隔壁１１によって高圧側と低圧側に仕切られている。本実施形態に係る多段式遠心ポンプでは、ケーシング２内の流体が高圧側から低圧側に漏洩してしまうことを防止するために、フローティング型のライナリング２０が設けられている。
【００３３】
図２は、図１に示すライナリングの構成を示す拡大図である。図２に示すように、ライナリング２０は、リング状のライナリング本体２１と、このライナリング本体２１を収容するハウジング２２とを備えている。ハウジング２２は、２枚の側壁２２Ａ，２２Ｂから構成されており、いずれも第２の隔壁１１の内周部に固定されている。ライナリング本体２１は、２枚の側壁２２Ａ，２２Ｂ及び羽根車１の開口部１ａによって形成される収容空間に収容されている。なお、ライナリング本体２１は、例えば、テフロン（登録商標）やゴムなどの流体の性質に合わせた有機高分子材料、あるいは、カーボンなどから作られる。
【００３４】
吸入側に配置される側壁２２Ａの内周部には、ガード部２５が一体的に形成されている。このガード部２５は、羽根車１の開口部１ａの周縁部を覆うように湾曲し、流体の流れを妨げないように略円弧状の断面形状を有している。本実施形態に係る多段式遠心ポンプは、上述した構成を有する複数のライナリング２０を備えており、これらは各段の羽根車１の開口部１ａ近傍に設けられている。
【００３５】
このように構成されるライナリング２０において、ライナリング本体２１の背面（吐出側の面）には、高圧となった液体が作用する。このため、ライナリング本体２１はハウジング２２の側壁２２Ａに押し付けられ、ライナリング本体２１とハウジング２２とが密着する。これにより、流体が高圧側の領域から低圧側の領域に漏洩してしまうことが防止される。
【００３６】
また、ハウジング２２の側壁２２Ａにはガード部２５が設けられているので、ケーシング２内を高速で流れる流体が羽根車１の開口部１ａの周縁部に衝突することが防止される。したがって、流体は羽根車１の内部にスムーズに導入され、流体のストール（失速）やチョーク（閉塞）などが防止される。
【００３７】
さらに、第１の隔壁１０及び第２の隔壁１１には、それぞれ第１の通孔１０ａ及び第２の通孔１１ａが設けられているため、高圧側の流体は、第１の隔壁１０と第２の隔壁１１との間に形成された空間１２に第１の通孔１０ａから流入し、この空間１２を満たした後、第２の通孔１１ａから低圧側に流出する。このような構成により、第１の隔壁１０に作用する流体からの力を、第１の隔壁１０と第２の隔壁１１とに分散させることができる。したがって、第１の隔壁１０及び第２の隔壁１１の損傷を防止することができる。
【００３８】
次に、図３を参照して本実施形態に係る多段式遠心ポンプが備えるガイドベーンについて詳細に説明する。図３は図１に示すガイドベーンの全体構成を示す分解斜視図である。
上述したように、図３に示すガイドベーン６は、ディフューザー流路１８を形成するディフューザー部７と、戻り流路１９を形成する複数のリターンベーン８と、ディフューザー部７及びリターンベーン８が固定される主板９とを備えている。ディフューザー部７、リターンベーン８、及び主板９は、いずれもステンレスなどの板金（鋼板）から作られている。図３の矢印Ｃに示すように、回転する羽根車１から出た流体は、ディフューザー流路１８を通過し、方向を転換して戻り流路１９に流入し、吐出側（吐出口または次段の羽根車）に導かれる。
【００３９】
主板９は、円板状の形状を有しており、中央には回転軸３を挿通させるための円形の孔９ａが形成されている。この主板９の吸入側の面にディフューザー部７が取り付けられ、主板９の吐出側の面にリターンベーン８が取り付けられている。主板９の外周部にはディフューザー部７を取り付けるためのフランジ部９ｂが設けられている。
【００４０】
ディフューザー流路１８を形成するディフューザー部７は、複数のディフューザー分割体７Ａから構成されている。さらに、このディフューザー分割体７Ａは、湾曲した形状の静翼１３と、主板９との接合部として設けられる略三角形の平面部１４と、ディフューザー流路１８を通過した流体を戻り流路１９（リターンベーン８）に導く連絡部１５とから構成される。これらのディフューザー分割体７Ａは、主板９のフランジ部９ｂに規則的に配置されている。
【００４１】
静翼１３、平面部１４、及び連絡部１５から構成されるディフューザー分割体７Ａは、１枚の板金から成形されている。より詳しくは、板金の一部を上方に垂直に折り曲げることで静翼１３が成形され、さらに、板金の他の一部を下方に折り曲げることで連絡部１５が成形される。
【００４２】
静翼１３と平面部１４とが交わる角部には、徐変フィレット１７が形成されている。この徐変フィレット１７は略円弧状の断面形状を有しており、流体が流れる方向に沿ってその円弧が徐々に大きくなるように形成されている。連絡部１５は、ディフューザー部７を通過した流体を戻り流路１９にスムーズに導くために、ディフューザー流路１８の終点（平面部１４の端部）から戻り流路１９の始点（リターンベーン８の側面）まで延びる滑らかな曲面を有している。
【００４３】
これらのディフューザー分割体７Ａはフランジ部９ｂに固定され、それぞれの静翼１３の傾斜方向が羽根車１の外周円の接線方向と一定の角度をなすように規則的に配置されている。このような配置により、隣り合う静翼１３の間には、流体が流れる方向に沿って徐々に断面積が広がるディフューザー流路１８が形成される。
【００４４】
複数のリターンベーン８は、らせん状に規則的に配置されている。それぞれのリターンベーン８の側面は、ディフューザー分割体７Ａの連絡部１５に接触している。このような配置により、隣り合うリターンベーン８の間には戻り流路１９が形成され、ディフューザー流路１８から戻り流路１９に滑らかに連通する流路が形成される。
【００４５】
ディフューザー分割体７Ａは、プロジェクション溶接によって主板９に固定されている。図３に示すように、フランジ部９ｂの表面には複数の突起部９ｃが設けられている。本実施形態では、１つのディフューザー分割体７Ａをプロジェクション溶接によって固定するために３つの突起部９ｃが使用される。そして、これらの突起部９ｃにディフューザー分割体７Ａの平面部１４を当接させ、主板９とディフューザー分割体７Ａとの間に電圧を印加することによりディフューザー分割体７Ａと主板９とが溶接される。
【００４６】
プロジェクション溶接を用いてディフューザー分割体７Ａと主板９とを溶接するときの様子について図４を参照して説明する。図４は、平面部及びフランジ部の溶接部を模式的に表した断面図である。図４に示す矢印は流体の流れを示している。フランジ部９ｂの表面に設けられた突起部９ｃは、平面部１４に向かって突出するように形成されている。プロジェクション溶接を行うときは、図４に示すように、この突起部９ｃに平面部１４の下面を接触させ、さらに平面部１４を突起部９ｃに対して押圧する。この状態で、フランジ部９ｂと平面部１４との間に電圧を印加し、突起部９ｃを溶融させる。これにより、平面部１４がフランジ部９ｂに溶接される。
【００４７】
本実施形態では、プロジェクション溶接のための突起部９ｃは主板９（フランジ部９ｂ）に設けられているため、図４のフランジ部９ｂにみられるような窪みが平面部１４に形成されることがない。したがって、高速で流れる流体は、平面部１４の表面から剥離することなく、ディフューザー流路１８をスムーズに流れ、これにより、良好な性能を得ることが可能となる。
【００４８】
また、本実施形態では、溶接が施される箇所は、平面部１４の裏側であるため、スパッタなどの溶接痕がディフューザー流路１８上に形成されることがなく、ディフューザー流路１８の表面の平滑さが確保される。さらに、プロジェクション溶接を用いたことにより、複数のディフューザー分割体７Ａをフランジ部９ｂに同時に溶接することが可能となり、ガイドベーン６の製造作業に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。なお、リターンベーン８の主板９への固定にも、プロジェクション溶接が用いられている。本実施形態では、ディフューザー部７（ディフューザー分割体７Ａ）及びリターンベーン８は、いずれも羽根車１の回転軸方向（図６に示す回転軸３が延びる方向）から主板９に取り付けられる。より詳しくは、ディフューザー部７（ディフューザー分割体７Ａ）及びリターンベーン８を回転軸方向から主板９に当接させ、溶接により主板９に固定する。
【００４９】
このようにして製造されたガイドベーン６によれば、回転する羽根車１を出た流体は、滑らかな表面を有するディフューザー流路１８を流れ、連絡部１５によって戻り流路１９に流入し、そして、戻り流路１９を通過して次段の羽根車１の開口部１ａに導かれる。
【００５０】
ここで、流体がディフューザー流路１８から戻り流路１９に流入するときの流体の流れについて図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して説明する。図５（ａ）は、フィレットを設けた場合の流体の流れを説明するための模式図である。図５（ｂ）は、本実施形態の比較例として、フィレットが設けられていない場合の流体の流れを説明するための模式図を示す。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す矢印は流体の流れを表している。
【００５１】
図５（ｂ）に示すように、静翼１３と平面部１４とが交わる角部を流体が乗り越えるとき、流体は流路面から剥離しやすい。本実施形態では、このような流体の剥離を防止するために、静翼１３と平面部１４とが交わる角部に徐変フィレット１７が設けられている。この徐変フィレット１７を設けたことにより、図５（ａ）に示すように、流体が流路面から剥離することなく、流体の流れをスムーズにすることができる。
【００５２】
次に、本発明の第２の実施形態について図６を参照して説明する。
図６は、本実施形態に係る多段式遠心ポンプの要部を示す断面図である。なお、図３と同一の符号は同一の構成部材を表し、特に説明しない構成及び作用は第１の実施形態と同様である。
【００５３】
図６に示すように、第１の隔壁１０の内周端は、羽根車１の開口部１ａよりも回転軸の近くに位置し、さらに、この第１の隔壁１０の内周部は、羽根車１の開口部１ａに向かって滑らかに湾曲している。本実施形態では、このように構成された第１の隔壁１０の一部がガード部３５を構成している。このガード部３５によれば、ケーシング内を高速で流れる流体が羽根車１の開口部１ａの周縁部に衝突することが防止される。したがって、流体は羽根車１の内部にスムーズに導入され、流体のストール（失速）やチョーク（閉塞）などが防止される。
【００５４】
なお、上述した第１及び第２の実施形態は、本発明を多段式遠心ポンプに適用した例であるが、これに限らず、単段の遠心ポンプに本発明を適用することも可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ディフューザー部、リターンベーン、及び主板が板金から作られているので、耐腐食性及び耐磨耗性の高い遠心ポンプが実現され、薬品などの様々な流体の移送に使用可能な遠心ポンプを提供することが可能となる。特に、本発明に係る遠心ポンプは、ディフューザー部を備えているので、流体を高効率で昇圧させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る多段式遠心ポンプの要部を示す断面図である。
【図２】図１に示すライナリングの構成を示す拡大図である。
【図３】図１に示すガイドベーンの全体構成を示す分解斜視図である。
【図４】本発明に係る平面部及びフランジ部の溶接部を模式的に表した断面図である。
【図５】図５（ａ）は、フィレットを設けた場合の流体の流れを説明するための模式図である。図５（ｂ）は、フィレットが設けられていない場合の流体の流れを説明するための模式図を示す。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る多段式遠心ポンプの要部を示す断面図である。
【図７】従来の多段式遠心ポンプを示す断面図である。
【図８】図８（ａ）は図７に示すガイドベーンの平面図であり、図８（ｂ）は図７に示すガイドベーンの裏面図である。
【図９】板金により製作された構成部材を有する従来の多段式遠心ポンプを示す断面図である。
【符号の説明】
１羽根車
２ケーシング
３回転軸
４Ｏ−リング
６ガイドベーン
７ディフューザー部
８リターンベーン
９主板
１０第１の隔壁
１０ａ第１の通孔
１１第２の隔壁
１１ｂ第２の通孔
１２空間
１３静翼
１４平面部
１５連絡部
１７徐変フィレット
１８ディフューザー流路
１９戻り流路
２０ライナリング
２１ライナリング本体
２２ハウジング
２５ガード部
３５ガード部
４１羽根車
４２ケーシング
４３回転軸
４４電動機
４６ガイドベーン
４８吸入口
４９吐出口
５０静翼
５１ディフューザー流路
５２リターンベーン
５３戻り流路
５９隔壁
６０リターンベーン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a centrifugal pump, and more particularly to a centrifugal pump in which components such as an impeller and a casing are made of sheet metal.
[0002]
[Prior art]
A centrifugal pump is widely known as a fluid machine for transferring a fluid from a low place to a high place or from a low pressure place to a high pressure place. This centrifugal pump is configured to apply a centrifugal force to a fluid by rotating an impeller by an external power such as an electric motor, thereby increasing the pressure of the fluid. In this centrifugal pump, speed energy and pressure energy are given to the fluid by rotating the impeller, and the fluid is pressurized efficiently by converting the speed energy of the fluid coming out of the impeller into pressure energy.
[0003]
In general, a centrifugal pump requires a mechanism for decelerating the fluid discharged from the impeller to recover the pressure in order to efficiently convert velocity energy of the fluid into pressure energy. Further, in a multistage centrifugal pump in which a plurality of impellers are arranged in series, a mechanism for guiding fluid from the preceding impeller to the next stage impeller is required.
[0004]
Therefore, in a multi-stage centrifugal pump, a guide vane is widely used as a mechanism for decelerating a fluid and guiding the fluid to a next-stage impeller. The guide vane is basically composed of a diffuser flow path for decelerating the fluid that has exited the impeller, and a return flow path that guides the fluid that has passed through the diffuser flow path to the next stage impeller (for example, see Patent Reference 1).
[0005]
FIGS. 7 and 8 show a conventional multistage centrifugal pump having a guide vane including a vane forming a diffuser flow path and a return vane forming a return flow path. FIG. 7 is a sectional view showing a conventional multistage centrifugal pump. 8A is a plan view of the guide vane shown in FIG. 7, and FIG. 8B is a rear view of the guide vane shown in FIG.
[0006]
As shown in FIG. 7, the three impellers 41 are housed in a casing 42 and are driven to rotate by a motor 44 via a rotating shaft 43. The three guide vanes 46 are arranged close to the outer periphery and the back of each impeller 41. In such a configuration, the fluid introduced from the suction port 48 is pressurized by the rotating impellers 41 of each stage, passes through the respective guide vanes 46, and is discharged from the discharge port 49.
[0007]
As shown in FIG. 8A, a plurality of stationary blades 50 are provided on one surface of the guide vane 46, and a diffuser flow path 51 is formed between the stationary blades 50. The distance between the adjacent stationary blades 50 gradually increases toward the outside. With such a configuration, the fluid that has jumped out of the outer periphery of the impeller 41 is decelerated by passing through the diffuser flow path 51.
[0008]
The fluid that has passed through the diffuser channel 51 is then led to a return channel. As shown in FIG. 8B, a plurality of return vanes 52 are provided on the other surface of the guide vane 46, and a return flow path 53 is formed by these return vanes 52. The fluid is collected at the center by these return vanes 52 and guided to the opening of the next stage impeller 41 (see FIG. 7).
[0009]
Since the guide vane 46 having the diffuser flow path 51 and the return flow path 53 described above has a complicated shape, a resin guide vane or a metal guide vane formed by casting is employed. According to the guide vane having such a configuration, a smooth flow path for guiding the fluid from the outer periphery of the impeller to the opening of the next stage impeller is formed, so that good performance can be obtained.
[0010]
[Patent Document 1]
Jitsuhei 6-40958 (Figs. 1 and 2)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a resin-made guide vane is used, there is a problem that the guide vane is corroded depending on the properties of the fluid, and the fluid that can be handled by the pump is limited. Further, when the pump is used for transferring sewage, there has been a problem that the guide vane is worn by contaminants such as sand contained in the sewage. On the other hand, when a guide vane made of a casting is used, the above-mentioned problems of corrosion and abrasion can be solved, but there has been a problem that manufacturing costs increase.
[0012]
In order to solve these problems, attempts have been made to manufacture components such as the impeller and the casing, including the guide vanes, from sheet metal (steel plate) such as stainless steel. For example, FIG. 9 shows a conventional multi-stage centrifugal pump including a sheet metal component. In FIG. 9, the same reference numerals as those in FIG. 7 denote constituent members having the same functions. In the multi-stage centrifugal pump shown in FIG. 9, each component such as the impeller 41, the casing 42, and the return vane 60 is made of sheet metal.
[0013]
However, since it is difficult to manufacture a guide vane having a configuration in which the diffuser flow path and the return flow path are integrally combined from sheet metal, this multi-stage centrifugal pump is not provided with a diffuser portion, Only the return vanes 60 are arranged. For this reason, in the multi-stage centrifugal pump shown in FIG. 9, the fluid immediately after exiting the rotating impeller 41 cannot be decelerated, and a decrease in performance cannot be avoided.
[0014]
When the impeller 41 made of sheet metal is used, since the peripheral portion of the opening 41a of the impeller 41 has an angular cross-sectional shape, the fluid introduced into the opening 41a is And is separated from the inner wall surface of the impeller 41. For this reason, there is a problem that a loss occurs in the liquid and the performance of the centrifugal pump is reduced.
[0015]
Further, since the fluid is pressurized by the impeller 41, a large force from the fluid acts on the partition wall 59 that separates the high-pressure liquid and the low-pressure liquid. For this reason, in the conventional centrifugal pump, when the pressurization and decompression (release) of the fluid are repeated, the partition 59 causes metal fatigue and the partition 59 is damaged.
[0016]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and has as its object to provide a centrifugal pump that can transfer various types of fluids with high efficiency. Another object of the present invention is to provide a centrifugal pump capable of improving pump performance and performing highly reliable operation.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described object, the present invention is a centrifugal pump that pressurizes a fluid by rotating an impeller, and includes a diffuser unit that decelerates a fluid coming out of the rotating impeller, and the diffuser unit. A return vane that guides the fluid that has passed to the discharge side, and a main plate to which the diffuser unit and the return vane are fixed, wherein the diffuser unit, the return vane, and the main plate are made of sheet metal. I do.
In this case, it is preferable that the diffuser portion and the return vane are attached to the main plate from a rotation axis direction of the impeller.
[0018]
According to the present invention, since the diffuser portion, the return vane, and the main plate are made of sheet metal, a centrifugal pump having high corrosion resistance and high wear resistance is realized, and can be used for transferring various fluids such as chemicals. It is possible to provide a simple centrifugal pump. In particular, since the centrifugal pump according to the present invention includes the diffuser section, it is possible to increase the pressure of the fluid with high efficiency.
[0019]
In a preferred aspect of the present invention, the diffuser portion and the return vane are fixed to the main plate by resistance welding.
In this case, the resistance welding is preferably projection welding.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to simplify the operation | work process which fixes a diffuser part and a return vane to a main plate, and also it becomes possible to shorten work time drastically.
[0020]
In another preferred aspect of the present invention, the diffuser portion and the main plate are fixed by projection welding via a projection provided on the main plate.
According to the present invention, since the projections required for projection welding are not provided on the diffuser, the surface of the diffuser flow path can be kept smooth.
[0021]
In another preferred aspect of the present invention, the diffuser portion is constituted by a plurality of diffuser divided bodies.
In this case, it is preferable that the diffuser divided body includes a stationary blade, a flat portion that intersects substantially perpendicularly with the stationary blade, and a connecting portion extending from an end of the flat portion to the return vane.
Further, it is preferable that the diffuser divided body is made of one sheet metal.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the smooth flow path for guide | inducing the fluid which passed the diffuser part to a return vane can be formed.
[0022]
In another preferred aspect of the present invention, the diffuser split body is fixed to the main plate via the flat portion.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that a welding mark etc. are formed in a diffuser flow path.
[0023]
Another preferred aspect of the present invention is characterized in that a fillet is provided at a corner where the stationary blade intersects with the plane portion.
In this case, it is preferable that the fillet has a substantially arc-shaped cross-sectional shape, and is formed so that the arc gradually increases along the direction in which the fluid flows.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the flow path which passed the diffuser flow path can be smoothly guide | induced to a return flow path, and it becomes possible to reduce the loss of a fluid.
[0024]
Another preferred aspect of the present invention is characterized in that a guard portion covering a peripheral portion of the opening of the impeller is provided close to the opening.
In this case, a liner ring including a liner ring main body and a housing that houses the liner ring main body may be provided near the opening, and a part of the housing may be configured as the guard portion.
Further, a part of the partition wall that separates the high-pressure side fluid and the low-pressure side fluid may be configured as the guard portion.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the fluid which flows at high speed collides with the peripheral part of the opening part of an impeller, and it becomes possible to reduce the loss of a fluid.
[0025]
Another preferred embodiment of the present invention is characterized in that a plurality of partition walls for partitioning a high-pressure side fluid and a low-pressure side fluid are provided, and a through hole is provided in each of the plurality of partition walls.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the force from the fluid which acts on one partition can be disperse | distributed to each partition, and it becomes possible to prevent the damage of a partition.
[0026]
Another aspect of the present invention is characterized in that the centrifugal pump is a multi-stage centrifugal pump including a plurality of impellers.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a main part of a multistage centrifugal pump according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the multistage centrifugal pump according to the present embodiment includes a plurality of impellers 1, a casing 2 for accommodating these impellers 1, and a rotatable rotating shaft 3 to which the impellers 1 are fixed. And The casing 2 is composed of a plurality of casing divided bodies 2A. An O-ring 4 is used at the joint between the casing divided bodies 2A.
[0028]
The impellers 1 are arranged at equal intervals on the rotating shaft 3 and rotate integrally with the rotating shaft 3. The openings 1a of the respective impellers 1 are arranged in series on the rotating shaft 3 in the same direction. The rotating shaft 3 is connected to an electric motor (not shown), and the impeller 1 is rotationally driven via the rotating shaft 3 by the electric motor. The impeller 1 and the casing 2 are both made of sheet metal (steel plate) such as stainless steel.
[0029]
The multi-stage centrifugal pump according to the present embodiment includes a plurality of guide vanes 6 as shown in FIG. Each guide vane 6 includes a diffuser section 7 forming a diffuser flow path, a plurality of return vanes 8 forming a return flow path, and a main plate 9 to which the diffuser section 7 and the return vane 8 are fixed. Each guide vane 6 is fixed to the inner peripheral surface of the casing 2, and is disposed at a position close to the outer periphery and the back surface (discharge side) of each impeller 1.
[0030]
On the back side (discharge side) of the return vane 8, an annular first partition 10 constituting a part of the return flow path is fixed. The first partition 10 has a first through hole 10a having a small diameter. An annular second partition 11 is provided on the discharge side of the first partition 10, and a space 12 is formed between the first partition 10 and the second partition 11. . The second partition 11 has a second through-hole 11a having substantially the same diameter as the above-described first through-hole 10a. In the present embodiment, the first partition 10 and the second partition 11 are both formed from a sheet metal such as stainless steel. In the present embodiment, the extended portion of the casing 2 forms the second partition 11.
[0031]
In the multistage centrifugal pump configured as described above, when the impeller 1 is rotationally driven by the electric motor, the fluid is introduced into the impeller 1 from the direction of arrow A shown in FIG. The fluid introduced into the impeller 1 is pressurized by the rotating impeller 1 and discharged from the outer periphery of the impeller 1 toward the guide vanes 6. The fluid guided to the guide vanes 6 flows in the guide vanes 6 in the direction of arrow B. At this time, the fluid is decelerated by passing through the diffuser unit 7, and the velocity energy of the fluid is efficiently converted to pressure energy. The fluid that has passed through the diffuser 7 is introduced into the opening 1 a of the next stage impeller 1 by the return vane 8. In this way, the fluid is sequentially pressurized by the impellers 1 of each stage, and after the pressure is recovered by each diffuser unit 7, is discharged from a discharge port (not shown).
[0032]
As described above, the fluid is sequentially pressurized by the impellers 1 of each stage, so that fluid regions having different pressures are generated in the casing 2. These fluids having different pressures are partitioned by a first partition 10 and a second partition 11 into a high pressure side and a low pressure side. In the multistage centrifugal pump according to the present embodiment, a floating liner ring 20 is provided to prevent the fluid in the casing 2 from leaking from the high pressure side to the low pressure side.
[0033]
FIG. 2 is an enlarged view showing the configuration of the liner ring shown in FIG. As shown in FIG. 2, the liner ring 20 includes a ring-shaped liner body 21 and a housing 22 that houses the liner body 21. The housing 22 includes two side walls 22 A and 22 B, both of which are fixed to the inner periphery of the second partition 11. The liner ring main body 21 is housed in a housing space formed by the two side walls 22A and 22B and the opening 1a of the impeller 1. The liner ring body 21 is made of, for example, an organic polymer material such as Teflon (registered trademark) or rubber adapted to the properties of the fluid, or carbon.
[0034]
A guard portion 25 is integrally formed on the inner peripheral portion of the side wall 22A arranged on the suction side. The guard portion 25 is curved so as to cover the peripheral portion of the opening 1a of the impeller 1, and has a substantially arc-shaped cross-sectional shape so as not to obstruct the flow of the fluid. The multistage centrifugal pump according to the present embodiment includes a plurality of liner rings 20 having the above-described configuration, and these are provided near the opening 1a of the impeller 1 at each stage.
[0035]
In the liner ring 20 configured as described above, the high-pressure liquid acts on the back surface (surface on the discharge side) of the liner ring main body 21. Therefore, the liner ring main body 21 is pressed against the side wall 22A of the housing 22, and the liner ring main body 21 and the housing 22 come into close contact with each other. This prevents the fluid from leaking from the high pressure side region to the low pressure side region.
[0036]
Further, since the guard portion 25 is provided on the side wall 22A of the housing 22, the fluid flowing at high speed in the casing 2 is prevented from colliding with the peripheral edge of the opening 1a of the impeller 1. Therefore, the fluid is smoothly introduced into the inside of the impeller 1, and stall (stall) and choke (blockage) of the fluid are prevented.
[0037]
Further, since the first partition 10 and the second partition 11 are provided with the first through hole 10a and the second through hole 11a, respectively, the fluid on the high-pressure side is not connected to the first partition 10 and the second partition 11a. The gas flows into the space 12 formed between the second partition 11 and the second through hole 11a, fills the space 12, and then flows out from the second through hole 11a to the low pressure side. With such a configuration, the force from the fluid acting on the first partition 10 can be dispersed between the first partition 10 and the second partition 11. Therefore, damage to the first partition 10 and the second partition 11 can be prevented.
[0038]
Next, the guide vane provided in the multistage centrifugal pump according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the entire configuration of the guide vane shown in FIG.
As described above, the guide vane 6 shown in FIG. 3 has the diffuser section 7 forming the diffuser flow path 18, the plurality of return vanes 8 forming the return flow path 19, and the diffuser section 7 and the return vane 8 fixed. Main plate 9. The diffuser 7, return vane 8, and main plate 9 are all made of sheet metal (steel plate) such as stainless steel. As shown by the arrow C in FIG. 3, the fluid that has exited from the rotating impeller 1 passes through the diffuser flow path 18, changes its direction, flows into the return flow path 19, and is discharged to the discharge side (discharge port or the next Of the impeller).
[0039]
The main plate 9 has a disk-like shape, and has a circular hole 9a formed in the center thereof for inserting the rotary shaft 3 therethrough. The diffuser portion 7 is attached to the suction-side surface of the main plate 9, and the return vane 8 is attached to the discharge-side surface of the main plate 9. A flange portion 9 b for attaching the diffuser portion 7 is provided on an outer peripheral portion of the main plate 9.
[0040]
The diffuser section 7 forming the diffuser flow path 18 includes a plurality of diffuser divided bodies 7A. Further, the diffuser split body 7A is configured to pass the fluid passing through the curved vane 13, the substantially triangular plane portion 14 provided as a joint portion with the main plate 9, and the diffuser passage 18 to the return passage 19 (return passage 19). And a communication unit 15 for leading to the vane 8). These diffuser divided bodies 7A are regularly arranged on the flange portion 9b of the main plate 9.
[0041]
The diffuser divided body 7 A including the stationary blade 13, the plane portion 14, and the connecting portion 15 is formed from one sheet metal. More specifically, the stationary blade 13 is formed by bending a part of the sheet metal vertically, and the connecting part 15 is formed by bending the other part of the sheet metal downward.
[0042]
A gradually changing fillet 17 is formed at a corner where the stationary blade 13 and the plane portion 14 intersect. The gradually changing fillet 17 has a substantially arc-shaped cross-sectional shape, and is formed so that the arc gradually increases along the direction in which the fluid flows. In order to smoothly guide the fluid that has passed through the diffuser section 7 to the return flow path 19, the communication section 15 moves from the end point of the diffuser flow path 18 (the end of the flat portion 14) to the start point of the return flow path 19 (the return vane 8). Side surface).
[0043]
These diffuser split bodies 7A are fixed to the flange portion 9b, and are regularly arranged so that the inclination direction of each of the stationary blades 13 forms a fixed angle with the tangent direction of the outer circumferential circle of the impeller 1. With such an arrangement, a diffuser flow path 18 having a gradually increasing cross-sectional area along the direction in which the fluid flows is formed between the adjacent stationary blades 13.
[0044]
The plurality of return vanes 8 are regularly arranged in a spiral. The side surface of each return vane 8 is in contact with the connecting portion 15 of the diffuser split body 7A. With such an arrangement, a return flow path 19 is formed between the adjacent return vanes 8, and a flow path that smoothly communicates with the return flow path 19 from the diffuser flow path 18 is formed.
[0045]
The diffuser split body 7A is fixed to the main plate 9 by projection welding. As shown in FIG. 3, a plurality of projections 9c are provided on the surface of the flange 9b. In this embodiment, three projections 9c are used to fix one diffuser divided body 7A by projection welding. Then, the flat portion 14 of the diffuser split body 7A is brought into contact with these projections 9c, and a voltage is applied between the main plate 9 and the diffuser split body 7A, whereby the diffuser split body 7A and the main plate 9 are welded. .
[0046]
The state of welding the diffuser divided body 7A and the main plate 9 using projection welding will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a welded portion between the flat portion and the flange portion. The arrows shown in FIG. 4 indicate the flow of the fluid. The protrusion 9c provided on the surface of the flange 9b is formed so as to protrude toward the plane portion 14. When performing projection welding, as shown in FIG. 4, the lower surface of the flat portion 14 is brought into contact with the projection 9c, and the flat portion 14 is further pressed against the projection 9c. In this state, a voltage is applied between the flange portion 9b and the flat portion 14 to melt the projection 9c. Thereby, the flat part 14 is welded to the flange part 9b.
[0047]
In the present embodiment, since the projection 9c for projection welding is provided on the main plate 9 (flange 9b), a depression such as that shown in the flange 9b in FIG. Absent. Therefore, the fluid that flows at a high speed flows smoothly through the diffuser flow channel 18 without peeling off from the surface of the plane portion 14, and thereby it is possible to obtain good performance.
[0048]
In addition, in the present embodiment, since the place where the welding is performed is on the back side of the flat surface portion 14, no welding mark such as spatter is formed on the diffuser flow path 18, and the surface of the diffuser flow path 18 Smoothness is ensured. Further, by using the projection welding, it is possible to weld a plurality of the diffuser divided bodies 7A to the flange portion 9b at the same time, and it is possible to greatly reduce the time required for the operation of manufacturing the guide vanes 6. Note that projection welding is also used to fix the return vane 8 to the main plate 9. In the present embodiment, the diffuser portion 7 (diffuser divided body 7A) and the return vane 8 are both attached to the main plate 9 from the rotation axis direction of the impeller 1 (the direction in which the rotation axis 3 shown in FIG. 6 extends). More specifically, the diffuser portion 7 (diffuser divided body 7A) and the return vane 8 are brought into contact with the main plate 9 from the rotation axis direction, and are fixed to the main plate 9 by welding.
[0049]
According to the guide vane 6 thus manufactured, the fluid exiting the rotating impeller 1 flows through the diffuser channel 18 having a smooth surface, flows into the return channel 19 by the connecting portion 15, and , Through the return flow path 19, to the opening 1 a of the next stage impeller 1.
[0050]
Here, the flow of the fluid when the fluid flows from the diffuser flow channel 18 into the return flow channel 19 will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b). FIG. 5A is a schematic diagram for explaining the flow of a fluid when a fillet is provided. FIG. 5B is a schematic view illustrating a flow of a fluid when no fillet is provided as a comparative example of the present embodiment. The arrows shown in FIGS. 5A and 5B indicate the flow of the fluid.
[0051]
As shown in FIG. 5B, when the fluid passes over the corner where the stationary blade 13 and the plane portion 14 intersect, the fluid is easily separated from the flow channel surface. In the present embodiment, in order to prevent such separation of the fluid, the gradually changing fillet 17 is provided at a corner where the stationary blade 13 and the plane portion 14 intersect. By providing the gradually changing fillet 17, as shown in FIG. 5 (a), the fluid can be smoothly flowed without peeling off from the flow channel surface.
[0052]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a main part of the multi-stage centrifugal pump according to the present embodiment. Note that the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same components, and the configurations and operations not particularly described are the same as those in the first embodiment.
[0053]
As shown in FIG. 6, the inner peripheral end of the first partition 10 is located closer to the rotation axis than the opening 1a of the impeller 1, and the inner peripheral portion of the first partition 10 The vehicle 1 is smoothly curved toward the opening 1a. In the present embodiment, a part of the first partition wall 10 configured as described above forms a guard portion 35. According to the guard portion 35, the fluid flowing at high speed in the casing is prevented from colliding with the periphery of the opening 1a of the impeller 1. Therefore, the fluid is smoothly introduced into the inside of the impeller 1, and stall (stall) and choke (blockage) of the fluid are prevented.
[0054]
The first and second embodiments described above are examples in which the present invention is applied to a multi-stage centrifugal pump. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to apply the present invention to a single-stage centrifugal pump. .
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the diffuser portion, the return vane, and the main plate are made of sheet metal, a centrifugal pump having high corrosion resistance and high wear resistance is realized, and various types of chemicals and the like are realized. It is possible to provide a centrifugal pump that can be used for transferring a fluid. In particular, since the centrifugal pump according to the present invention includes the diffuser section, it is possible to increase the pressure of the fluid with high efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a main part of a multistage centrifugal pump according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing a configuration of the liner ring shown in FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the entire configuration of the guide vane shown in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a welded portion between a flat portion and a flange portion according to the present invention.
FIG. 5A is a schematic diagram for explaining the flow of a fluid when a fillet is provided. FIG. 5B is a schematic diagram for explaining the flow of a fluid when no fillet is provided.
FIG. 6 is a sectional view showing a main part of a multi-stage centrifugal pump according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing a conventional multistage centrifugal pump.
8A is a plan view of the guide vane shown in FIG. 7, and FIG. 8B is a rear view of the guide vane shown in FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional multi-stage centrifugal pump having components made of sheet metal.
[Explanation of symbols]
1 impeller
2 casing
3 Rotation axis
4 O-ring
6 guide vanes
7 Diffuser section
8 Return Vane
9 Main plate
10 First partition
10a First through hole
11 Second partition
11b Second through hole
12 Space
13 Stationary wing
14 Flat part
15 liaison department
17 Slowly changing fillet
18 Diffuser channel
19 Return channel
20 liner rings
21 Liner ring body
22 Housing
25 Guard part
35 Guard
41 impeller
42 Casing
43 Rotation axis
44 Electric motor
46 Guide Vane
48 Inlet
49 Discharge port
50 Stationary wing
51 Diffuser channel
52 Return Vane
53 Return channel
59 Partition
60 Return Vane

Claims

A centrifugal pump that pressurizes fluid by rotating an impeller,
A diffuser for decelerating the fluid flowing out of the rotating impeller, a return vane for guiding the fluid passing through the diffuser to a discharge side, and a main plate to which the diffuser and the return vane are fixed, the diffuser comprising: A centrifugal pump wherein the section, the return vane, and the main plate are made of sheet metal.

The centrifugal pump according to claim 1, wherein the diffuser portion and the return vane are attached to the main plate from a rotation axis direction of the impeller.

The centrifugal pump according to claim 1, wherein the diffuser portion and the return vane are fixed to the main plate by resistance welding.

The centrifugal pump according to claim 3, wherein the resistance welding is projection welding.

The centrifugal pump according to claim 4, wherein the diffuser portion and the main plate are fixed by projection welding via a projection provided on the main plate.

The centrifugal pump according to any one of claims 1 to 5, wherein the diffuser unit includes a plurality of divided diffusers.

7. The diffuser split body according to claim 6, wherein the diffuser split body includes a stationary blade, a flat portion that intersects substantially perpendicularly with the stationary blade, and a connecting portion extending from an end of the flat portion to the return vane. 8. Centrifugal pump.

The centrifugal pump according to claim 6, wherein the diffuser split body is made of one sheet metal.

The centrifugal pump according to claim 7, wherein the diffuser split body is fixed to the main plate via the flat portion.

The centrifugal pump according to any one of claims 7 to 9, wherein a fillet is provided at a corner where the stationary blade and the plane portion intersect.

11. The centrifugal pump according to claim 10, wherein the fillet has a substantially arc-shaped cross-sectional shape, and is formed so that the arc gradually increases along the direction in which the fluid flows.

The centrifugal pump according to any one of claims 1 to 11, wherein a guard portion that covers a peripheral portion of the opening of the impeller is provided near the opening.

13. A liner ring including a liner ring main body and a housing for accommodating the liner ring main body is provided near the opening, and a part of the housing is configured as the guard part. Centrifugal pump.

The centrifugal pump according to claim 12, wherein a part of a partition that separates the high-pressure side fluid and the low-pressure side fluid is configured as the guard portion.

The centrifugal pump according to any one of claims 1 to 14, wherein a plurality of partitions are provided for partitioning the high-pressure side fluid and the low-pressure side fluid, and a through hole is provided in each of the plurality of partition walls. .

The centrifugal pump according to any one of claims 1 to 15, wherein the centrifugal pump is a multistage centrifugal pump including a plurality of impellers.